燕平梅,燕昕?jī)x
(太原師范學(xué)院生物系,太原 030031)
葡萄糖對(duì)泡菜甘藍(lán)亞硝酸鹽含量的影響
燕平梅*,燕昕?jī)x
(太原師范學(xué)院生物系,太原 030031)
文章在發(fā)酵甘藍(lán)中加入1%,2%,3%,4%不同濃度的葡萄糖,研究葡萄糖對(duì)發(fā)酵甘藍(lán)亞硝酸鹽含量的影響。采用分光光度法測(cè)定亞硝酸鹽濃度、MRS瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)乳酸菌法分離和計(jì)數(shù)乳酸菌數(shù)量。由研究結(jié)果可知,添加2%葡萄糖的發(fā)酵甘藍(lán)中亞硝酸鹽含量最低(5.185 mg/kg);亞硝酸鹽生成菌較其他處理低;乳酸菌數(shù)量在12天時(shí)高于其他發(fā)酵液。說(shuō)明添加2%的葡萄糖濃度有利于降低發(fā)酵甘藍(lán)中亞硝酸鹽含量。
發(fā)酵蔬菜;葡萄糖;亞硝酸鹽;乳酸菌
泡菜是中國(guó)人的傳統(tǒng)食物,其獨(dú)特的風(fēng)味受到男女老少的喜愛(ài)。泡菜富含對(duì)人體有益的乳酸菌,受到消費(fèi)者的歡迎。乳酸菌產(chǎn)生的有機(jī)酸不僅能增加泡菜的風(fēng)味,也可能抑制有害細(xì)菌的生長(zhǎng),而且可以通過(guò)增加鈣、鐵、磷的利用率,以及轉(zhuǎn)變?yōu)榘肴樘堑葋?lái)增加泡菜的營(yíng)養(yǎng),此外還有促進(jìn)消化,增強(qiáng)免疫功能,減少膽固醇的含量,減少腸道感染等功能[1]。但是蔬菜發(fā)酵過(guò)程中其附著的微生物所具有的硝酸還原酶活性會(huì)將硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}。當(dāng)人體攝入亞硝酸鹽后,亞硝酸鹽會(huì)與胃中存在的胺及氨基酸結(jié)合成亞硝胺,亞硝胺具有致癌性[2,3]。所以,消除泡菜中的亞硝酸鹽是研究泡菜品質(zhì)的關(guān)鍵課題,對(duì)提升泡菜品質(zhì)的研究有重要意義,發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽濃度及乳酸菌的數(shù)量變化是研究泡菜品質(zhì)的主要指標(biāo)。目前已有很多生物學(xué)家對(duì)改良泡菜品質(zhì)做過(guò)研究,燕平梅等[4]對(duì)泡菜老湯是否能改善泡菜品質(zhì)進(jìn)行了研究,同時(shí)也從純種接種發(fā)酵的角度提出提高發(fā)酵蔬菜品質(zhì)的另一方法[5];周相玲等[6]也研究證明了接種發(fā)酵能明顯減少亞硝酸鹽的含量;李增利[7]通過(guò)設(shè)置起始發(fā)酵液的p H值,探究了起始p H值對(duì)泡菜亞硝酸鹽含量的影響;尹利端等[8]研究了蘿卜泡菜發(fā)酵過(guò)程中食鹽對(duì)微生物變化的影響;另外,李敏[9]、何玲、張祖德[10]還對(duì)發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響做過(guò)研究;楊瑞等[11]在泡菜中加入花椒和碘鹽檢測(cè)了其對(duì)微生物區(qū)系的影響。也有一些學(xué)者在泡菜中加入抗壞血酸、茶多酚、檸檬酸和葡萄糖等來(lái)消除腌制菜中的亞硝酸鹽濃度[12,13],但是,對(duì)這方面的研究還很少。本試驗(yàn)著重研究葡萄糖對(duì)發(fā)酵蔬菜亞硝酸鹽含量的影響,通過(guò)設(shè)置不同濃度的葡萄糖加入發(fā)酵蔬菜中,測(cè)定發(fā)酵過(guò)程中的亞硝酸鹽含量,對(duì)泡菜品質(zhì)做出綜合評(píng)價(jià),有利于人們正確食用泡菜,從而促進(jìn)自身身體健康。
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將250 m L的三角瓶洗干凈,瓶蓋用棉塞塞緊,將三角瓶和棉塞一起在高壓滅菌鍋中于121℃保溫20 min,冷卻后加入洗干凈瀝干的蔬菜50 g和5%煮沸后冷卻的氯化鈉溶液100 mL(菜∶鹽水為1∶2,m/V),再依次加入0,1,2,3,4 g的葡萄糖使其濃度為0,1%,2%,3%,4%,然后塞上棉塞,用報(bào)紙包住瓶口(以上操作在無(wú)菌的超凈臺(tái)上進(jìn)行),在室溫中發(fā)酵。
每4天取1瓶泡菜,在無(wú)菌的超凈臺(tái)上用滅菌的移液器取出一定量的發(fā)酵液,采用梯度稀釋平板方法計(jì)數(shù)各種微生物菌落數(shù)量。取出適量發(fā)酵蔬菜,測(cè)定發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽含量,同時(shí)取出一定量的發(fā)酵液,測(cè)定發(fā)酵鹵中的亞硝酸鹽含量,并用p H試紙測(cè)發(fā)酵蔬菜鹵中的p H。
乳酸菌的計(jì)數(shù)用選擇性培養(yǎng)基MRS和M17瓊脂,以適宜的稀釋度接種泡菜老湯于MRS和M17瓊脂平板上,在30℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。
在形成細(xì)菌落的培養(yǎng)基上加入約15 m L的SAN瓊脂培養(yǎng)基,凝固后放于30℃培養(yǎng)箱中靜置15 min,在培養(yǎng)基表面注入1 m L N-1-萘基乙二胺溶液(1 g/L),菌落及菌落周邊變紅的即為亞硝酸鹽生成細(xì)菌。
泡菜鹵食鹽濃度用硝酸銀滴定法,鉻酸鉀為滴定終點(diǎn)指示劑[14]。
可滴定酸的測(cè)定由0.1 N氫氧化鈉滴定,酚酞為滴定終點(diǎn)指示劑。
泡菜鹵p H測(cè)定用數(shù)字p H計(jì),p H計(jì)的校準(zhǔn)用廠商供給的p H為4.0和7.0的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。
亞硝酸鹽的測(cè)定分析按GB/T 5009.33—1996的方法[15]。
圖1 發(fā)酵蔬菜中p H值變化圖
由圖1可知,在發(fā)酵過(guò)程中p H在前12天的發(fā)酵過(guò)程中,含有不同濃度葡萄糖的發(fā)酵液p H均呈下降趨勢(shì),12天以后p H值變化趨于緩慢,發(fā)酵液由剛開(kāi)始的趨近中性到酸性環(huán)境,在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生了酸性物質(zhì)。在12~16天中p H值只是稍有下降,說(shuō)明此時(shí)酸性物質(zhì)產(chǎn)生的比較少。
表1 發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽濃度(mg/kg)變化
由表1可知,在發(fā)酵過(guò)程中含0,1%,2%,4%葡萄糖的發(fā)酵甘藍(lán)中亞硝酸鹽含量在第1次(第4天)最高,而3%葡萄糖的發(fā)酵甘藍(lán)中亞硝酸鹽含量在第2次(第8天)最高。添加葡萄糖和不加的發(fā)酵甘藍(lán)在第3次(第12天)和第4次(第16天)樣品中亞硝酸鹽含量低于國(guó)家規(guī)定的鹽漬菜中亞硝酸鹽的含量。比較0,1%,2%,4%葡萄糖的發(fā)酵甘藍(lán)處理中,添加2%葡萄糖的發(fā)酵甘藍(lán)中亞硝酸鹽含量最低(5.185 mg/kg),說(shuō)明添加2%葡萄糖有利于降低發(fā)酵甘藍(lán)中亞硝酸鹽含量。
表2 亞硝酸鹽生成菌數(shù)量(log cfu/mL)變化
由表2可知,葡萄糖含量為0,4%的發(fā)酵液中,亞硝酸鹽生成菌在發(fā)酵剛開(kāi)始時(shí)數(shù)量上升,在第8天時(shí)達(dá)到最大數(shù)量,而后迅速下降。而葡萄糖含量1%,2%和3%的發(fā)酵液中亞硝酸鹽生成菌的數(shù)量則一直下降,在第1次取亞硝酸鹽生成菌的樣品中數(shù)量最高,其中添加2%葡萄糖發(fā)酵甘藍(lán)亞硝酸鹽生成菌較其他處理低。說(shuō)明添加2%葡萄糖含量的發(fā)酵甘藍(lán)不利于亞硝酸鹽生成菌的生長(zhǎng)。
表3 發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌數(shù)量(log cfu/m L)變化
由表3可知,在發(fā)酵過(guò)程中含0,1%,2%,3%,4%葡萄糖的發(fā)酵甘藍(lán)中乳酸菌數(shù)量在第2次取得樣品(第8天)最高,第4次(第16天)乳酸菌數(shù)量出現(xiàn)了第2次高峰。其中,添加2%葡萄糖的發(fā)酵甘藍(lán)中乳酸菌數(shù)量在第4天和第8天高于添加1%,3%,4%的葡萄糖,說(shuō)明添加2%葡萄糖有利于乳酸菌的生長(zhǎng)。
乳酸菌的作用主要是產(chǎn)生乳酸形成酸性環(huán)境,使泡菜具有酸香味,也會(huì)抑制一部分不耐酸的有害菌生長(zhǎng),同時(shí),乳酸還會(huì)與泡菜中含有的酵母菌產(chǎn)生的酒精發(fā)生酯化反應(yīng),反應(yīng)生成的酯能提高泡菜的香氣,使泡菜更美味。
通過(guò)本研究可知亞硝酸鹽濃度變化基本上與亞硝酸鹽生成菌的基本趨勢(shì)一致,當(dāng)亞硝酸鹽生成菌數(shù)量下降時(shí),亞硝酸鹽濃度也下降。但是有一點(diǎn)可以看出,在8天以后亞硝酸鹽生成菌雖然有所下降,但是亞硝酸鹽下降速度卻迅速下降。可以反映出,亞硝酸鹽含量不僅與亞硝酸鹽生成菌有關(guān),泡菜中的其他成分也會(huì)影響亞硝酸鹽的積累。在2002年,張慶芳等[16]提出乳酸菌有降解亞硝酸鹽的作用,并且解釋了降解機(jī)理主要是酶降解和酸降解。而蔣欣茵等[17]在2008年的研究中從腌制食品中分離出降解亞硝酸鹽的乳酸菌。而結(jié)合乳酸菌的數(shù)量變化圖,乳酸菌在發(fā)酵到8天后逐漸升高,對(duì)亞硝酸鹽的降解有很大作用。
由實(shí)驗(yàn)可知p H值持續(xù)下降,乳酸菌在前12天內(nèi)數(shù)量呈上升趨勢(shì),乳酸菌產(chǎn)生的乳酸對(duì)p H下降有決定性的作用。而在p H下降到過(guò)低時(shí),乳酸菌數(shù)量不僅停止還有下降的趨勢(shì)。乳酸菌的最適生長(zhǎng)p H范圍為6.0~6.5[18],當(dāng)p H值較低時(shí),乳酸菌的生長(zhǎng)速度會(huì)有一定抑制。當(dāng)乳酸菌減少后,為微生物提供了一定生長(zhǎng)空間和條件,所以亞硝酸鹽生成菌會(huì)增加,這也是得出葡萄糖濃度為2%的發(fā)酵液的p H值在后期有稍微上升的原因。
綜合各實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,葡萄糖濃度為2%的發(fā)酵蔬菜在發(fā)酵后期,亞硝酸鹽含量以及亞硝酸鹽生成菌數(shù)量都比較小,而乳酸菌數(shù)量在12天時(shí)高于其他發(fā)酵液,得出葡萄糖含量為2%的發(fā)酵蔬菜為泡菜中最佳的添加量。
葡萄糖有消除亞硝酸鹽的能力[19],在一定范圍內(nèi),葡萄糖濃度升高,消除亞硝酸鹽的能力越明顯,超出最適范圍則趨于平緩,濃度太高則起不到消除亞硝酸鹽的功能。由本研究可知葡萄糖濃度為2%的泡菜消除亞硝酸鹽的能力比1%,3%和4%的要強(qiáng),1%的泡菜消除亞硝酸鹽的能力比3%和4%的要強(qiáng)。說(shuō)明消除亞硝酸鹽的最佳葡萄糖濃度在1%~2%之間。研究指出:葡萄糖具有降低亞硝酸鹽功能的原因大致有:其一,其具有的半縮醛羥基有還原能力;其二,添加少量葡萄糖,會(huì)經(jīng)細(xì)菌作用,使亞硝酸鹽迅速轉(zhuǎn)換成NO[20]。
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Effect of Glucose on Nitrite Content in Pickled Cabbage
YAN Ping-mei*,YAN Xin-yi
(Department of Biology,Taiyuan Normal University,Taiyuan 030031,China)
The effect of glucose on the content of nitrite in fermented cabbage is studied by adding 1%,2%,3%,4%glucose.The concentration of nitrite is determined by spectrophotometry.The lactic acid bacteria are separated and counted by MRSagar culture medium.The results show that the content of nitrite is the lowest(5.185 mg/kg)in fermented cabbage with 2%glucose,the nitrite-producing bacteria are lower than other treatments and the number of lactic acid bacteria is higher than other fermentation broths on the 12th day.The results show that adding 2%glucose could decrease the nitrite content in fermented cabbage.
fermented vegetables;glucose;nitrite;actic acid bacteria
TS245.4
A
10.3969/j.issn.1000-9973.2017.10.010
1000-9973(2017)10-0045-04
2017-04-20 *通訊作者
國(guó)家自然基金項(xiàng)目(31171743);山西省基礎(chǔ)條件平臺(tái)項(xiàng)目(2014091003-0107)
燕平梅(1968-),女,山西應(yīng)縣人,教授,博士,主要從事食品微生物學(xué)方面的研究。